기본적으로 센서는 물리적 변화를 측정하여 감지 가능한 출력(예: 전류 변화)으로 변환하는 장치입니다. 몇 가지 간단한 예를 통해 센서와 바이오센서가 무엇인지 살펴보겠습니다.
환경에서 변화가 일어날 수 있습니다. 냉장고의 온도 센서가 좋은 예입니다. 온도가 증가하면 저항이 변합니다. 온도가 너무 높아지면 센서가 전류를 통과시켜 냉각 시스템을 작동시킵니다.
센서가 샘플에 노출되었을 때도 변화가 발생할 수 있습니다. 한 가지 예로, 시료에 담갔을 때 전류의 변화를 측정하고 샘플의 pH를 판독하는 pH 측정기가 있습니다. 바이오센서에서 감지 성분은 생물학적 기원(예: 항체)이며 변화를 감지하고(예: 항원의 결합) 이러한 변화를 감지할 수 있는 출력으로 변환합니다(예: 광원의 강도 변화).
바이오센서는 검출 화합물(항체, 효소 또는 핵산)이 생물학적 기원에서 유래한 경우의 화학 반응을 감지하는 장치입니다. 이 생체 감지 화합물은 샘플(분석물)과 상호 작용합니다. 광학 바이오센서에서 상호 작용은 들어오는 광원과 나가는 광원 간에 변화를 가져옵니다. 이 광학적 변화가 검출기에서 감지됩니다. 광학 바이오센서는 실시간 무표지 생체 분자 상호작용을 측정하는 강력한 분석 기기입니다. 높은 감도로 결합 친화도와 반응 속도를 측정할 수 있습니다.
많은 광학 바이오센서에는 미세유체가 있어 시스템에서 완충액과 샘플이 교대로 흐릅니다. 실험에서, 상호작용 물질 중 하나는 센서 표면(리간드)에 고정되고, 다른 하나는 센서 표면(분석물)을 통과하는 용액에서 자유롭게 유동합니다.
이미지 오른쪽: GCI 광학 바이오센서의 개요도
미생물학 광학 바이오센서는 매우 민감하며 무표지 정량화를 통해 생물물리학적 상호작용을 측정할 수 있습니다. 무표지 기술은 검출할 수 있는 출력을 얻기 위해 구성 요소에 라벨을 부착해야 합니다(예: 형광 라벨). 이러한 라벨링 기술은 라벨링 동위원소, 형광 라벨링, 방사성 라벨링을 활용하므로 물리적 화학적 또는 결합 속성이 변경되기 때문에 정확한 상호작용 분석이 어렵습니다. 또한 라벨링은 실험 결과에 영향을 줄 수 있는 리간드 구조 및/또는 기능을 변경할 수 있습니다. 또한 광학 바이오센서는 상호작용을 실시간으로 측정하여 상호작용 반응 속도에 대한 정확한 데이터를 제공합니다. ELISA 분석과 같은 기법은 끝점 측정만 제공합니다.
광학 바이오센서는 실시간 무표지 결합 친화도 및 반응 속도를 제공할 수 있습니다. 분석가는 각 연관 단계, 평형, 분리 단계를 포함한 분자 간의 실시간 상호 작용을 직접 측정할 수 있으며, 이를 통해 상호 작용의 친화도와 반응 속도 모두에 대한 깊은 통찰력을 얻을 수 있습니다. 신약 개발에서 연구에 이르기까지 결합 반응 속도의 응용 분야에는 다음과 같은 예가 있습니다.
산학 연구를 위한 신약 개발 및 생명과학용 차세대 생체분석 기기
독점 GCI 기술을 기반으로 하여 분석가는 각 연관 단계, 평형, 분리 단계를 포함한 분자 간의 실시간 상호 작용을 직접 측정할 수 있으며, 이를 통해 상호 작용의 친화도와 반응 속도 모두에 대한 깊은 통찰력을 얻을 수 있습니다. 신약 개발에서 연구에 이르기까지 결합 반응 속도는 처리량을 유지하면서 우수한 데이터 분석을 가능하게 하는 WAVEcontrol 및 waveRAPID 소프트웨어를 포함한 많은 응용 분야에 적합합니다.
이와 동시에 막힘 방지 미세유체 카트리지인 WAVEchip®은 광범위한 샘플 유형과 크기를 지원합니다. WAVEsystem은 Creoptix 기술로, 바이알에 맞는 온도 제어식 오토샘플러와 함께 96 웰 플레이트 2개 또는 384 웰 플레이트 1개가 함께 제공되어 편의성이 한층 강화되었습니다. 전반적으로 이 시스템은 실시간 무표지 결합 반응 속도를 위한 뛰어난 플랫폼을 제공합니다.
WAVEsystem산학 연구를 위한 신약 개발 및 생명과학용 차세대 생체분석 기기 |
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측정 유형 | |
결합 친화도 | |
결합 반응 속도 | |
비표지(label-free) 분석법 | |
기술 유형 | |
Grating-coupled interferometry (GCI) | |
Microfluidics |